基于单片机测量空气粘滞系数方案
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一、空气粘滞系数
由牛顿粘滞定律可知,粘滞力大小为:
由上可知:
在这里我们主要通过控制流层之间的间距大小,来证明粘滞定律变化性质。
粘度是流体的一种属性,不同流体的粘度数值不同。同种流体的粘度显著地与温度有关,而与压强几乎无关。气体的粘度随温度升高而增大,液体则减小。
在温度T<2000 K时,气体粘度可用萨特兰公式计算:
式中μ0=1.7894e-5为(15℃时的粘度),B为与气体种类有关的常数,空气的B=110.4 K;
故空气此时的粘滞系数有:
二、转换算法(C语言):
void coefficient()
{
double a, b, u ;
unsigned int temp;
temp = TEMP;
a = 0.00000075 / (0.999*temp + 392.877);
b = (temp + 273.15) / 291.15;
b = pow(b, 3);
b = sqrt(b);
u = a*b;
u = u * 10e10;
v = u;
}
注意:这里的TEMP是个全局变量,笔者把单片机采集的温度值赋给了TEMP。
三、后续
最后大家可以参考表中的值对测量程序进行修正。总之,测量空气粘滞系数主要是测量空气温度,最终的粘滞系数只用靠简单得算法就可实现。